CMG三元复合驱数值模拟技术_王建国 简版
油藏数值模拟与CMG操作简介
B611工作室 2009.3.23
1 什么是油藏数值模拟?
2 油藏数值模拟软件介绍 3 油藏数值模拟能干些什么? 4 油藏数值模拟研究步骤如何? 5 CMG操作简介
油藏数值模拟的定义
油藏数值模拟就是用数值的方法来解油藏中流体( 相或组分)渗流的偏微分方程组。
所谓数值方法是一种近似的解法,即用离散化的 方法把连续函数转变成离散函数,用计算机来求解 。通常用的方法为有限差分法,也可用有限元法和 谱分析方法。
地层压力 Pb
原油体积系数与地层压力关系曲线
油藏数值模拟
原油物性
地层油粘度随压力变化关系
油藏数值模拟
原油物性
典型地层油溶解气油比曲线
• 岩石和流体的流动性质数据
油水相渗曲线 油气相渗曲线 毛管力曲线
注意:油气相渗曲线资料少,可借用 相渗曲线和毛管力曲线饱和度端点值应匹配 毛管力曲线对纯油区可以忽略,但对过渡带必须考虑
·天然裂缝油气藏的模拟应用双重介质的裂缝模型;
对··凝视研析油油、究气气对田田开含象发富、以气及或目注平的气气油大、田小油开可采采藏应用情用组组 份况份或进模黑型油行;模 分型·稠;析油开,发从用热而采确注蒸定汽应模型用;什么软件进行 此··注而项各对种一目化般的学油剂藏数的,值三模次拟模采可拟油选应用研用常究化规学油。模气型田; 开发的黑油
·完井数据:射孔、补孔、压裂、堵水、解堵日期、层位、井指数等; ·生产数据:平均日产油、日产水、日产气、平均油气比和含水比等; ·压力数据:井底流压、网格压力等。 ·动态监测资料(分层测试、吸水、产液剖面等)
4.其它数据
主要包括算法选择、输入输出控制、油水井约束界限、油井定压定产等参 数。
基本数据资料
CMG简介解析
总体结构
油藏初始条件
NUMERICAL CONTROL
数值计算控制 动态数据
RECURRENT DATA
数据文件讲解
1.模型标题
INPUT/OUTPUT CONTROL
的基本数据
2.单位: Field Metric Lab
3.输入输出参数
设定
数据文件讲解
1.网格划分 2.网格大小
3.孔、渗等岩石 属性: *CON *KVAR *ALL 4.属性修改 5.分区性质 6.岩石压缩性
CMG
聚合物浓度
聚合物浓度 渗透率 渗透率 有
ECL
聚合物浓度,盐 浓度 聚合物浓度
1
2 3 4 5 6 7
剪切降粘
渗透率减小依赖 聚合物组分扩散 复合驱 阳离子交换 总体评价
可逆
聚合物浓度 有 聚合物、表活剂
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
有 优
VIP-Polymer软件的特殊功能
五 大 主 要 技 术
地下粘度保留率的分析技术
应考虑模型节点所能承受的能力
② 精细油藏模拟时,应使用足够多的网格,使其能准确
反映油藏结构和参数在空间中的变化规律,不能以大
网格掩盖了其间的变化,如小尖灭、小构造和小砂体
③ 在研究流体运动规律时,必须使用较多的网格,以便能够 控制和跟踪流体界面的流动。若采用的网格太粗,就会使 网格饱和度变化平均化,不能刻划出流体的变化趋势 • 避免尺寸大小突变,相邻网格尺寸比小于2~3,否则会带 来很大的截断误差 • 网格尺寸应与井位相适应,保证一个网格内只能有一口井。 两口井之间至少有一个空网格 • 井密集区和主要模拟区应该适当增加网格数目,井周围通
网格划分原则
网格划分包括两个方面:网格方向及网格尺寸。 网格方向应注意考虑以下几点: ① 因为一般模型都考虑的封闭边界,所以网格边界应尽量 与封闭的天然边界一致,如断层、尖灭、油水边界、井
CMG数值模拟软件简介
CMG数值模拟软件简介CMG数值模拟软件简介CMG开发的油藏数值模拟软件在市场上处于领先地位,作为提高采收率模拟的行业标准,得到了全球的认可CMG先进的模拟技术,不断开拓新领域-模拟简单到复杂的提高采收率过程。
通过结合简易的模型创建工作流程,最先进的性能增强技术以及跨学科多重机理(例如,热效应、地球化学、地质力学、流体相态、井筒、水力压裂以及完井等)精确模拟提高采收率过程。
CMOST AI强大的敏感性分析、历史拟合、方案优化以及不确定性分析工具,最大限度地提高各类油藏的采收率和净现值GEM组分模拟器世界领先的状态方程模拟器,适用于组分、化学驱以及非常规油气藏模拟IMEX黑油模拟器模拟常规和非常规油气藏模型的衰竭和二次开采过程,使用快速和简单的工作流程进行准确的预测STARS热采及化学驱模拟器准确模拟矿场提高采收率机理-热采、化学驱以及其他EOR技术-使得生产和效益最大化。
Builder前处理模块交互式、直观和易于使用的操作界面,为CMG模拟器快速和高效的准备模型Results后处理模块为更加深入的理解油藏特征、提高采收率过程以及油藏性能等提供了先进的可视化和分析工具WinProp相态模拟软件包为CMG模拟器创建流体模型,并为第三方油藏模拟软件提供黑油模型CMOST AI 提升油田开发研究能力和潜力,改善业务决策流程。
将统计分析、机器学习和无偏数据解释等人工智能技术与人类的工程专业知识相结合,确定油藏开发最佳方案。
认知油气储层在同一个模型中同时自动考虑所有不确定性参数,运行数百个模拟作业,分析数据并做出更好的业务决策。
图形展示对开发效果影响最大的参数从有限的模拟运算结果中获取信息,并通过它来认识每个参数如何影响模拟结果“假定推测”功能,快速得出属性变化对产量的影响结果,并实时更新生产曲线在更改一个或所有变量时,CMOST AI的内部引擎能自动预测变量之间的交互作用优化改进业务决策利用人工智能(AI)技术,用最少的计算找到最佳解。
基于覆盖率和喷丸强度的喷丸工艺数值模拟
第 55 卷第 1 期2024 年 1 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.55 No.1Jan. 2024基于覆盖率和喷丸强度的喷丸工艺数值模拟曹云泰1,牛天昊1,盖鹏涛2,徐戊矫1(1. 重庆大学 材料科学与工程学院,重庆,400044;2. 中国航空制造技术研究院,北京,100024)摘要:覆盖率和喷丸强度是喷丸工艺实现标准化的重要参数,但这2个喷丸执行参数既不能在生产中由喷丸设备直接设置,又不能在喷丸数值模拟模型中作为参数直接输入。
为了在喷丸数值模拟中实现对覆盖率和喷丸强度的计算和控制,建立包含多弹丸模型和阿尔门试片模型的数值模拟仿真体系;基于Avrami 方程和开发的Python 程序,提出在特定覆盖率目标下生成多弹丸的随机初始位置的算法,在Abaqus 平台下快速建立考虑覆盖率的多弹丸模型;采用DEM-FEM 耦合方法,基于粒子生成器建立考虑喷丸强度的简化阿尔门试片模型;开展喷丸实验,通过对比喷丸强度、受喷工件的残余应力和表面粗糙度,验证所建立的喷丸数值模拟仿真体系的有效性;基于建立的喷丸数值模拟仿真体系,进一步探究影响喷丸效果的因素。
研究结果表明:在相同的覆盖率下,喷丸强度越高,靶材的残余压应力场对应的深度越大,而靶材的表面粗糙度也会增大。
当覆盖率和喷丸强度都相同时,小尺寸和高速的弹丸在获得更高的峰值残余压应力的同时,表面糙化现象也会越严重。
仅控制喷丸执行参数并不能保证一致的喷丸强化效果,要实现对喷丸强化效果的精准控制,需要在考虑覆盖率和喷丸强度这类执行参数的同时,考虑弹丸尺寸、弹丸速度和弹丸类型等过程参数。
关键词:喷丸;覆盖率;喷丸强度;阿尔门试片;数值模拟中图分类号:V261;TG668;TG146.21 文献标志码:A 文章编号:1672-7207(2024)01-0069-11Numerical simulation of shot peening based on surface coverageand shot peening intensityCAO Yuntai 1, NIU Tianhao 1, GAI Pengtao 2, XU Wujiao 1(1. College of Material Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China;2. A VIC Manufacturing Technology Institute, Beijing 100024, China)Abstract: Coverage and shot peening intensity are essential parameters for standardizing the shot peening process, which cannot be set directly by the shot peening equipment in production or directly input as parameters in the收稿日期: 2023 −05 −23; 修回日期: 2023 −08 −26基金项目(Foundation item):国家自然科学基金资助项目(51975072) (Project(51975072) supported by the National Natural ScienceFoundation of China)通信作者:徐戊矫,博士,教授,从事金属塑性成形与控制研究;E-mail :*******************DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2024.01.006引用格式: 曹云泰, 牛天昊, 盖鹏涛, 等. 基于覆盖率和喷丸强度的喷丸工艺数值模拟[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2024, 55(1): 69−79.Citation: CAO Yuntai, NIU Tianhao, GAI Pengtao, et al. Numerical simulation of shot peening based on surface coverage and shot peening intensity[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2024, 55(1): 69−79.第 55 卷中南大学学报(自然科学版)shot peening numerical simulation model. To realize the calculation and control of coverage and shot peening intensity in numerical simulations, a numerical simulation system containing a multi-shot model and an Almen strip model was established. An algorithm, developed based on the Avrami equation and a Python program, was employed to generate random initial positions of multiple shots with specific coverage. Furthermore, the multiple shots model was rapidly established on Abaqus. Employing the DEM-FEM coupling method, a simplified Almen strip model considering shot peening intensity was constructed based on particle generator. Shot peening experiments were conducted to validate the effectiveness of the developed shot peening numerical simulation system by comparing shot peening intensity, residual stresses and surface roughness. The results show that at the same coverage level, higher shot peening intensity leads to deeper residual stress field in the target and increased surface roughness. Additionally, when coverage and shot peening intensity are the same, smaller-sized and higher-speed shots result in higher peak residual stress levels but also more severe surface roughening. Consequently, controlling shot peening operational parameters alone does not guarantee consistent shot peening enhancement effects. Process parameters such as shot size, shot velocity and shot type need to be considered along with execution parameters such as coverage and shot intensity to achieve precise control of shot peening results.Key words: shot peening; coverage; shot peening intensity; Almen strip; numerical simulation喷丸是应用最广泛的表面处理工艺之一,其利用大量高速运动的弹丸撞击材料表面,使材料表面发生塑性变形、表层晶粒细化和表面硬度提升,从而抑制裂纹萌生和发展,提高受喷工件的耐磨性和疲劳寿命。
第80期使用CMG-GEM模拟二氧化碳驱操作流程
第80期:使用CMG-GEM模拟二氧化碳驱操作流程Builder/GEM/Results 2017.10编写人:吴晓云很多人了解并开始使用CMG,是从STARS开始的,说到IMEX和GEM便无从下手了,GEM 模型要如何创建?CO2混相驱机理要如何设置?需要输出哪些结果?这些是初次接触GEM常常遇到的,我们先来聊一聊这些问题。
大家都有这样的共识—不同的数值模拟软件具有普遍的相似性,事实上,这种普遍的相似性在不同的模拟器之间也存在,其中80~90%的设置是相似的,区别主要集中于流体模型即Components部分。
CO2混相驱过程中,可能发生溶解、膨胀、混相或非混相、沥青质沉积、相渗滞后、润湿反转、扩散和弥散、水溶气、液态CO2冷伤害、离子交换、矿物质盐析和溶解等现象。
面对这么多的机理表征,大家显得无所适从,所以,把握主次才最为关键!首先,从最基础的模拟出发,溶解、膨胀,混相或非混相模拟是最重要的了,而这些机理的表征EoS已经为我们全权代劳了,做CO2驱的小伙伴们可以轻松上阵了。
其次,如果通过室内实验或者现场以及流体分析,还存在沥青质沉积、相渗滞后、润湿反转等现象,我们可以在基础模型上通过一系列的关键字定义即可表征。
做CO2驱或天然气驱过程中,最小混相压力是大家关注的首要参数,也是比较纠结的一个参数,巴不得直接把它丢给模型,达到“超过该压力,驱油百分百”的效果。
但是,在实际的驱替过程中可不是如此简单,模拟器也不是根据这个最小混相压力去触发100%驱油效率,而是以一种更加聪明的方式来模拟的。
混相是什么?简单来说,消除界面,那就是界面张力降为0。
GEM中计算界面张力的参数是等张比容(PCHOR)。
而关联界面张力和驱油效率,可以借助IFT(界面张力)效应来实现。
那么,MMP就不用关注了吗?也不是,MMP有各种经验公式和测定方法,业内比较认可和比较常用的细管实验法,虽然测定的方法也会受到细管长度、孔、渗等各种因素的影响,但是如果我们认可最小混相压力,在2017版WinProp 新增了对其的拟合功能,可以微调ΩA和ΩB以及注入气与重组分的二元交互作用系数,同时需监测其他实验数据的拟合精度。
三元复合驱技术的驱油机理及改进方向
摘要:介绍了三元复合驱技术的驱油机理,综述了三元复合驱油体系存在的不足,以及在改进方面的研究现状。
关键词:三元复合驱油;采收率;表面活性剂;表面张力常见的化学驱油剂主要有聚合物、表面活性剂和碱。
asp三元( 碱、表面活性剂和聚合物)复合驱是在综合了单一化学驱优点的基础上建立起来的一种新型的化学驱油体系[1],具有驱油效率高的显著特点,近年来得到了迅速发展。
大庆油田矿场试验[2]表明,聚合物驱比水驱提高原油采收率10%以上,而三元复合驱可比水驱提高原油采收率20%以上。
可见对三元复合驱油体系的深入研究具有重要意义。
1、三元复合驱的驱油机理[3]asp三元复合驱油体系既具有较高的粘度又能与原油形成超低界面张力, 在扩大波及范围、提高驱替效率的同时, 也提高洗油效率, 能改善水驱的“指进”、“突进”和油的“圈捕”,从而增加原油产量和提高采收率。
该体系驱油效果之所以明显优于单一化学剂驱。
是因为多种化学剂具有各自的作用与优势,且相互之间能发挥协同效应。
(1)聚合物的作用是增稠和流度控制。
目前最廉价,应用最成熟的产品是聚丙烯酰胺(hpam)。
hpam已被普遍用来提高注人水粘度和油层波及系数。
hpam的选择着重要与油藏渗透率、孔喉尺寸、注液速度等相匹配, 分子量越大增粘能力越强,浓度越大水解液粘度越大, 驱油能力越大。
(2)表面活性剂的作用是降低油水界面张力和提高洗油效率, 因温度、矿化度、原油组分等油藏条件的不同, 所使用的表面活性剂结构与性能也不相同。
石油羧酸盐、石油磺酸盐是现在普遍采用的驱油表面活性剂, 但石油磺酸盐耐温、耐盐性能比石油羧酸盐好。
(3)碱的作用是与原油中的酸性组分反应就地生成表面活性剂, 与外加表面括性剂协同效应更大幅度地降低油水界面张力并作为牺牲剂改变岩石表面的电性, 以降低地层对表面活性剂的吸附量。
应用的主产品为naoh和na2co3或二者混用。
2、三元复合驱目前存在的不足室内和矿场研究表明[2], 三元复合驱采收率可在水驱基础上再提高20%以上,具有较好的增油降水效果。
三元复合驱油技术
10-3
当量降低。
10-4
机械降解对三元复合体系界面张力影响
10-1
界面张力,mN/m
10-2
10-3
Sa=0.2 wt% NaOH=0.8 wt% P=2500 mg/L 二厂油水
10-4
未剪切三元, 44.2 mPa.s 三元剪切1次,23.7 mPa.s 三元剪切2次,10.2 mPa.s
Sa=0.2 wt% NaOH=1.2 wt% P=2500 mg/L 二厂油水 0 20 40
使油水产生乳化,乳化携带和乳化扩大波及体积,提高采收率 在岩石表面吸附,虽然改变岩石润湿性有利于提高采收率,但 吸附损失导致表面活性剂用量增大,三元复合驱成本升高
烷基苯磺酸盐表面活性剂性能评价
界面张力性能
无论是根据界面张力和毛管数与驱油效率及剩余油饱和 度的实验结果,还是依据大庆油田地质条件和驱动体系进行 的计算结果,都能得出只有油水界面张力达到 10-3 mN/m 数 量级时,才能启动残余油。
未剪切三元, 35.1 mPa.s 三元剪切1次,15.2 mPa.s 三元剪切2次,9.0 mPa.s
60 80 Time, min 100 120 140
0
20
40
60
80
100
120
140
Time, min
机械剪切后,低碱体系动态界面张力持续降低,高碱体系动态界 面张力先降低后逐步上升----表观当量升高。
三元复合体系与大庆原油界面张力必须达到10-3 mN/m数量级
以平衡界面张力作为表面活性剂评价标准存在一定局限性
1
界面张力,mN/m
10-1
2 1
三元复合驱 提高采收率
~16% ~19% ~20% ?
CMG简介资料
孔隙度
油层孔隙度变化范围不大。因此孔隙度视为 确定参数,不做修改,或允许改动范围在±3 %。
有效厚度
油层测井解释的有效厚度与取芯资料对比, 一般偏高30%左右,主要是钙质层和泥质夹层 没有完全扣除,因此可调范围为-30%-0%。
岩石和流体的压缩系数
流体压缩系数是实验测定的,变化 范围较小,认为是确定的。而岩石压缩 系数虽然也是实验测定的,但受岩石内 饱和流体和应力状态等的影响,有一定 的变化范围,而且与有效厚度相连的非 有效部分也有一定弹性作用,考虑这部 分的影响,允许岩石的压缩系数可以扩 大一倍。
1
聚液粘度依赖
2
吸附依赖
3
剪切降粘
4 渗透率减小依赖
5 聚合物组分扩散
6
复合驱
7
阳离子交换
总体评价
VIP
聚合物浓度、盐 浓度剪切速度
聚合物浓度、盐 浓度、渗透率 可逆
聚合物浓度、盐 浓度、渗透率
有 优
CMG
ECL
聚合物浓度
聚合物浓度,盐 浓度
聚合物浓度 渗透率
聚合物浓度
可逆
渗透率
聚合物浓度
有
有
聚合物、表活剂
2.可调参数及调参范围
参数调整原则
不同参数的不同组合会得到相同的计算结 果。为了避免参数修改的任意性,在历史拟合 开始前必须确定各参数的可调范围,判断参数 来源是否可靠,确定的参数一般不修改,或只 在较小范围内修改;不确定的参数允许修改, 可在较大范围内修改。
具体应用时应根据实际情况而定
渗透率
它在任何油田都是不定参数。这不仅是由于 测井解释的渗透率值与岩心分析值误差较大,而 且井间的渗透率分布也是不确定的,因此渗透率 的修改允许范围较大,可以放大或缩小2-3倍或 更多。
CMG数值模拟软件简介
CMG数值模拟软件简介CMG开发的油藏数值模拟软件在市场上处于领先地位,作为提高采收率模拟的行业标准,得到了全球的认可CMG先进的模拟技术,不断开拓新领域-模拟简单到复杂的提高采收率过程。
通过结合简易的模型创建工作流程,最先进的性能增强技术以及跨学科多重机理(例如,热效应、地球化学、地质力学、流体相态、井筒、水力压裂以及完井等)精确模拟提高采收率过程。
CMOST AI强大的敏感性分析、历史拟合、方案优化以及不确定性分析工具,最大限度地提高各类油藏的采收率和净现值GEM组分模拟器世界领先的状态方程模拟器,适用于组分、化学驱以及非常规油气藏模拟IMEX黑油模拟器模拟常规和非常规油气藏模型的衰竭和二次开采过程,使用快速和简单的工作流程进行准确的预测STARS热采及化学驱模拟器准确模拟矿场提高采收率机理-热采、化学驱以及其他EOR技术-使得生产和效益最大化。
Builder前处理模块交互式、直观和易于使用的操作界面,为CMG模拟器快速和高效的准备模型Results后处理模块为更加深入的理解油藏特征、提高采收率过程以及油藏性能等提供了先进的可视化和分析工具WinProp相态模拟软件包为CMG模拟器创建流体模型,并为第三方油藏模拟软件提供黑油模型CMOST AI 提升油田开发研究能力和潜力,改善业务决策流程。
将统计分析、机器学习和无偏数据解释等人工智能技术与人类的工程专业知识相结合,确定油藏开发最佳方案。
认知油气储层在同一个模型中同时自动考虑所有不确定性参数,运行数百个模拟作业,分析数据并做出更好的业务决策。
•图形展示对开发效果影响最大的参数•从有限的模拟运算结果中获取信息,并通过它来认识每个参数如何影响模拟结果•“假定推测”功能,快速得出属性变化对产量的影响结果,并实时更新生产曲线•在更改一个或所有变量时,CMOST AI的内部引擎能自动预测变量之间的交互作用优化改进业务决策利用人工智能(AI)技术,用最少的计算找到最佳解。
三元复合驱采油技术应用及发展趋势
三元复合驱采油技术应用及发展趋势发布时间:2021-09-07T10:45:38.767Z 来源:《探索科学》2021年7月下14期作者:刘亮[导读] 石油是我国的一种重要资源,对很多行业的发展都会产生特别大的影响,想要在今后的石油开发技术上不断的努力,必须加深研究,要对既往的工作进行总结分析,而后在新技术的应用上,通过科学、合理的方法来完成。
三元复合驱采油技术作为当代的先进技术体系,应用效果突出,未来的发展空间较大。
文章针对三元复合驱采油技术展开讨论,并提出合理化建议。
新疆准东石油技术股份有限公司刘亮新疆克拉玛依 831511摘要:石油是我国的一种重要资源,对很多行业的发展都会产生特别大的影响,想要在今后的石油开发技术上不断的努力,必须加深研究,要对既往的工作进行总结分析,而后在新技术的应用上,通过科学、合理的方法来完成。
三元复合驱采油技术作为当代的先进技术体系,应用效果突出,未来的发展空间较大。
文章针对三元复合驱采油技术展开讨论,并提出合理化建议。
关键词:三元复合驱;采油技术;应用;发展趋势引言从客观的角度来分析,石油开采在实施的过程中,自身所具备的难度是比较高的,必须从多元化的角度出发,既要对外部环境的影响因素充分应对,又必须在客观工作的处理上,尽量按照合理化的模式来完成,如果在技术的操作上出现偏差,或者是在工作的实施当中,没有达到预期效果,肯定会造成一定的损失,届时对于石油行业的发展,将会造成很大的不良影响。
所以,在三元复合驱采油技术的应用过程中,要积极考虑到当下、将来的双重工作。
1石油开采简述石油开采通常分为三次开采方式。
第一次开采的目标是未开发的油田。
对于未开发的油田,只能通过自然界中的天然能量进行简单的加工和开采,因此石油的采收率极低,并且非常容易带来损耗。
第二次开采是对已经进行过一次开采的石油进行开采,通常,利用注入气体或水以增加油层中的压力,实现石油开采。
这种开采方式比第一次开采方式的采收率率高很多,可以达到30%。
大庆油田三次采油技术进展
100 (m)
压力梯度
0
200 400 600 800 1000
渗透率(10-3μm2)
聚驱控制程度对聚驱效果的影响
聚合物驱注采井距工程设计图版
研究确定了不同类型油层的井网井距
SI SII SIII PI PII G
图 例 一类油层 二类油层 三类油层 表外
二类油层井距 150~175m
20
采 收 15 率 提 10 高 值5
(%)
60
采 50 收 率 40
(%) 30
采收率增值 聚合物驱
水驱 大庆 油田
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
原油粘度(厘泊)
变异系数,VK
评价指标、方法逐步完善
评价方法 逐步健全
常规手段
布氏粘度计等
稳定性\传导性
厌氧工作平台 长管添砂模型
粘弹性评价
聚合物驱开采指标预测结果
•地质模型的建立 •水驱开发效果预测 •聚合物驱开发效果预测
聚合物驱注采方式的确定
•注入段塞组合方式的确定 •深度调剖注入段塞的确定 •分层注聚井的确定
①建立了聚驱控制程度概念,优化了不同类型油层井 网井距
聚驱控制程度:在一定聚合物分子量条件下以聚合物溶 液可波及的油层孔隙体积占油层总孔隙 体积的百分比
2007 时间(年)
目录
一、大庆油田聚合物驱油技术 二、大庆油田三元复合驱油技术
一、大庆油田聚合物驱油技术
(一)聚合物驱油技术发展历程
大庆油田开发初期,就着手研究聚合物驱油提高 原油采收率技术,先后经历了室内研究、先导性矿场 试验、工业性矿场试验、工业化推广应用四个阶段
室内 研究
1970年
第43 期:STARS模拟聚合物驱精讲
一、聚合物驱过程简介 聚合物驱(如下图所示)这项“EOR”技术,是在注入流体中添加水溶性的聚 合物,增加注入水/或者地层水的粘度,控制流体流度,提高体积波及系数,减 小水的指进和水的突破,进而增加原油采收率。
2
第43期:STARS模拟聚合物驱精讲
3
பைடு நூலகம்
第43期:STARS模拟聚合物驱精讲
注入流体粘度和流度的变化 聚合物吸附 降低渗透率 不可及孔隙体积 相渗/润湿性改变的影响 聚合物降解 组成对粘度的影响 剪切对粘度的影响 矿化度对粘度的影响
二、聚合物驱机理模拟详述 下面将描述聚合物驱的机理,进一步分析如何在 STARS 中模拟这些机理。 更多信息可参考 STARS 用户手册。 2.1 聚合物吸附 吸附是离子或分子粘附在另一相的表面。它是一个物理和/或化学过程,例 如当流体与多孔介质(在微观层面)接触时,多孔介质有能力在它的表面保留流 体的微粒。在提高采收率的过程中,聚合物的吸附表示的是聚合物会保留在多孔 介质或岩石表面(聚合物水溶液通过的地方) 。吸附的强弱主要与流体类型、饱 和度、分子量、流速、温度、矿化度、硬度和岩石类型(例如岩石矿物性质和渗 透率) 。 对于聚合物驱技术,较少的聚合物滞留在油藏中是其成功的一个必要条件。 大量的聚合物流失是不利因素,因为聚合物浓度的降低会影响它的粘度,进而失 去对流度的控制,最终导致驱替效率较低。基于这个原因,吸附通常是在实验室 利用岩心驱替实验尽可能模拟矿场情况来得到的。 STARS 可以通过输入一组等温吸附曲线来表征这些现象(吸附的强弱是流 体组成的函数) 。 这些等温曲线以表格的形式输入或者使用朗格缪尔曲线关系式:
其中,Ci 是流体组分组成,A 和 B 是与温度相关的常数。值得注意的是, 最大的吸附量是 A/B,系数 B 控制等温线的曲率,上面提到的 A/B 决定了稳定 时期的吸附量,见图 3。
弱碱三元复合驱与强碱三元复合驱的对比
弱碱三元复合驱与强碱三元复合驱的对比赵长久, 赵 群, 么世椿( 中国石油 大庆油田有限责任公司 勘探开发研究院, 黑龙江 大庆 163712)摘 要: 三元复合驱即将成为大庆油田的主导开发技术, 为了推荐出合适的三元复合驱类型, 对比研究了弱碱三元复 合驱与强碱三元复合驱。
研究表明, 弱碱三元复合驱可以比水驱提高采收率 20% 以上, 与强碱三元复合驱相当; 弱碱 三元复合驱与强碱三元复合驱乳化液粘度都超过 100 mPa ·s , 两种类型三元复合乳化能力相差不多, 甚至弱碱三元复 合驱乳化能力还略强一些; 在注采能力、采油速度方面, 弱碱三元复合驱甚至高于强碱三元复合驱; 特别是在结垢程 度上, 弱碱三元复合驱比强碱三元复合驱弱, 对生产井的影响较小。
因此, 在三元复合驱推广应用时应当选用弱碱三 元复合驱。
关键词: 大庆油田; 三元复合驱; 碱; 采收率; 乳化; 结垢 中图分类号: TE357.43文献标识码: A大庆油田经“ 七五”“、八五”科技攻关, 成功地研 究出“ 聚合物驱油技术”, 并在“ 九五”期间投入工业应 用, 其年产量达到上千万吨规模, 比水驱开发提高原 油采收率 10% 以上[1]。
但即使如此, 仍有 50% 左右的 原油留在地下。
为了更大幅度地提高原油最终采收 率, 自“ 八五”以来还研究了三元复合驱技术[2]。
该技术 综合了碱驱和表面活性剂/聚合物驱的优点, 不仅能 扩大波及体积、提高驱油效率[3], 而且能较大幅度地降 低表面活性剂的用量, 使其具有较好的技术经济可行 性。
在大量室内研究的基础上, 分别在中区西部、杏五 区中块、小井距北井组、北一区断西、杏二西开展了进口表面活性剂三元复合驱矿场试验[2], 并获得了成功。
进入 2000 年以后, 又开展了小井距南井组、北三西、 杏二中国产表面活性剂三元复合驱矿场试验, 也取得 了好效果。
其中中区西部、小井距南井组、北三西是弱 碱三元复合驱, 其余都是强碱三元复合驱。
注入速度对二、三类油层相互干扰研究
2017年08月注入速度对二、三类油层相互干扰研究王鑫叶雨晨王健(东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318)摘要:大庆油田二、三类油层存在平面和纵向交叉,交叉区域存在相互影响。
利用CMG 软件,建立理想的二三类同步分质三元复合驱模型,通过改变二三类油层注入速度研究二、三类油层同步分质三元复合驱相互干扰规律。
模拟结果表明,储层物性差的油层,需要较低注入速度进行开采;合理的二三类油层注入速度比,可以提高开发效果。
关键词:二、三类油层;相互干扰;三元复合驱;数值模拟化学驱作为三次采油技术,对油田提高采收率具有重大意义,国内有很多的学者在注入速度对聚合物驱、三元复合驱提高采收率,提升整体开发效果的影响方面进行相关研究[1-4]。
而注入速度作为影响化学驱开发效果的重要指标,目前有关化学驱研究中没有对具有相互干扰严重特征的油藏进行研究。
其中,宋考平、杨二龙教授为了确定大庆油田三类油层合理注入速度,通过不同注入速度条件下的天然岩心驱油试验,对水驱和聚合物驱驱油效率进行研究,认为聚合物驱驱油效率提高值随驱替速度的变化可由二次多项式来表示。
并得出在增加注入速度,加快开采速度的同时,也会增加聚合物的用量[5-6]。
本文通过改变注入速度,确定六种工作制度,在每套工作制度下,观察复合驱含油饱和度分布情况、含水饱和度分布情况,以及三元体系中聚合物的分布情况,来分析注入速度对二三类油藏结合开发影响规律。
为化学驱二三类油层同步分质开发提供理论依据。
1数值模型建立模型条件:①流体、岩石均微可压缩;②理想模型考虑为恒温的;③不考虑微乳相的存在,不考虑降解反应和剪切作用;④流体为油水两相,水、油、聚合物、表活剂和碱五个组分;⑤考虑聚、表、碱的吸附现象。
理想模型:①网格数为78×33×3;②二类油层网格步长10,三类油层网格步长6,三个油层命名为Layer1、Layer2、Lay⁃er3,三层全部完成射孔;③理想模型各层属性数据如下表1;④二类油层采用注采井距150m 规则五点法面积井网,三类油层采用106m 规则五点法面积井网,协调布井,井位图如图1。
CMG-关键字
CMG STARS 功能介绍STARS/Builder/Results的功能及模拟选项Functionality and modeling options of STARS/Builder/Results网格、几何形状及结构模型复杂型、加密和粗化Grids, geometry and structural model complexity, upgrading/upscaling 径向网格角点网格连接到静态模型包Link to static model package灵活的局部网格加密(LGR)定义混和LGR多级LGR * Is this the same as nesting LGRs directly inside of each other?网格中的断层显示表示Fault explicit representation in grid (YES)倾斜断层铲状断层非相邻网格连接Non-neighboring connections局部加密LGR存在情况下的粗化Upscaling in presence of LGR * In vertical direction (YES)处理非常复杂网格结构的能力Ability to handle very complex grid structures追踪前缘移动的自动动态网格调整Automatic dynamic grid adjustment to track front movement 动态网格技术油藏性质处理灵活的岩石类型定义与岩石类型有关的性质Properties corresponding to rock types静态及动态岩石性质的相关性Correlations between static and dynamic rock properties基本的线性压实Basic linear compaction基本的非线性压实Basic non-linear compaction压实相关渗透率Compaction dependent permeability先进的压实特征(滞后)Advanced compaction (hysteresis)耦合地质力学及流体模拟Coupled geomechanics and fluid flow modeling压实驱替Compaction drive下沉/岩石坍塌Subsidence/rock collapse动态裂缝模型Dynamic fracture modeling多点流量计算Multi-point flux calculation解析水层灵活的水层参数调整双孔和双渗模型沿井筒深度定义User definable shape factor基质-裂缝连接选项Matrix-fracture connection options基质-裂缝传质Matrix-fracture transfer区别于裂缝加密的基质加密Refinement of matrix separate from fracture refinement温度定义Temperature specification热性质及岩石地质性质的相关性Correlation between thermal properties and geological rock properties注蒸汽模式Steam injection pattern盖层及岩石热损失Cap and base rock heat losses化学反应组分及反应方案Chemical reaction components and reaction schemes反应动力学Reaction kinetics非平衡反应动力学Non-equilibrium reaction kinetics组分的吸附和扩散Adsorption and dispersion of components渗透率及扩散张量Permeability and dispersion tensors速度相关扩散张量Velocity dependent dispersion tensors 在原来的分子扩散的基础上加入了速度相关扩散饱和度性质函数Saturation property functions表及解析定义Table and analytical definitions每一相相对渗透率表的输入Input of relative permeability tables for each phase Stone 模型Stone models线性等渗透率线Linear isoperms参数相关比例缩放Parameter dependent scaling相对渗透率比例缩放Relative permeability scaling滞后作用Hysteresis流体性质模型Fluids property modeling黑油/挥发油Black oil/volatile oilPVT 跟踪PVT tracking负示踪剂Passive tracers STARS multi components and IFE正示踪剂Active tracers示踪剂注入模式Tracer injection pattern数值弥散控制Numerical dispersion controls TVD enhancement流线计算及可视化Streamline calculation and visualization聚合物流变学Polymer rheologies聚合物堵塞注入模式Polymer slug injection pattern泡沫模拟Foam modelling状态方程选项EOS model options多个状态方程模型Multiple EOS models多个状态方程区Multiple EOS regionsJ函数J - Function状态方程输入选项EOS data input options烃相密度修正Hydrocarbon phase density correction烃相粘度Hydrocarbon phase viscosity水相密度模型Aqueous phase density model水相粘度模型Aqueous phase viscosity model水相溶解度模型Aqueous phase solubility model界面张力模型Interfacial tension models出砂模型Sand production model非碳水组份Non-HC components稠油模型Heavy oil model冷采过程Cold production processes蒸汽能力Steam capability燃烧功能Combustion capability定义多个固相能力Ability to define multiple solids 固相反应的精度得到提高模块化PVT组分Modular PVT component非达西流动模型Non Darcy flow model单相非达西Single phase Non-Darcy多气组份CBM能力Multiple gaseous component CBM capabilities沥青沉淀及堵塞模型Asphaltene precipitation model and plugging model蒸汽添加剂Steam Additives凝胶Gel化学平衡Chemical equilibrium低温氧化Low Temperature Oxidation尖趾注空气THAI裂缝油藏中的气相扩散Gas phase diffusion in fractured reservoirs泡沫油Foamy oil微生物Microbial注空气Air Injection三元复合驱ASP电加热Electrical蜡Wax界面张力影响Interfacial tensor effects微粒&乳状液Fines & Emulsions矿物分解及沉淀Mineral dissolution and precipitation二氧化碳吸收CO2 Sequestration热值选项Heating value option9点离散9 point discretization蒸汽圈闭Stream trap流体性质-润湿性Fluid properties - wettability井模型/管理Well modeling/managementBSW and GOR monitors井限制选项Well constraint options沿井筒深度定义Along hole depth definition重新完井的历史数据输入Historical recompletion data input井筒相关性、流动曲线、流动摩阻Wellbore correlations, flow curves, flow friction举升曲线Lift curves气举优化Lift gas optimization溶剂循环选项Solvent recycling option水循环选项Water recycling option井组Well groups分段井模型Segmented well model -SAM 计算井筒摩阻和热损失多级井, 分枝井, 水平井等等Horizontal, snake, hook, and multi-lateral wells 可以模拟多级井和分枝井修井作业以及智能油井作业Workover operations and intelligent well operations油管和套管的分别模拟Separate modelling of tubing and annulus循环井Circulating wells从井底到井口能量, 相态計算Full energy and phase calculation to top hole position紊流表皮Turbulence Skin离散化井筒Discretized wellbore生産期分数On-time fractions窜流和回流Cross-flow and Back flow蒸气温度保證計算, 蒸汽圈闭Steam Trap数据数入、输出、管理、连接以及界面Data input, output, management, links, and interfaces关键字及输入命令语言Keywords and input command language输入文件包括,输入及运行文件路径寻找Input file including, input or run file path searching单位选项及用户定义单位和量Unit options and user-defined units and quantities语法检查Syntax check检查及测量诊断信息Checks and measures, diagnostic messages网格加密的量化数据输入Scalable data input for grid refinement重新启动功能Restart mechanism输出及运行文件的用户定义目录User defined directory for output and run files输出到ASCII文件Export to files输出到Excel文件Export to Excel容易调整报告和绘图(图标、比例尺)Easy to adjust reports and plots (legends, scales, labels)用户定义的习惯输出方式User-defined custom output用户定义的数据结构User-defined data structures容易与新的计算模块连接,例如PVT模块Easy to link to new calculations modules, e.g. PVT modeling交互式建模及模拟Interactive model building and full simulation运行时间分维(自动)Run time dimensioning (Automatic) 组分数、反应数、岩石流体数的维数限制取消了交互式网格定义和更新Interactive grid defining/updating交互式岩石性质/分区定义/指定/更新Interactive rock properties/region defining/assigning/updating交互式饱和度函数/流体界面定义/更新Interactive saturation function/fluid contacts defining/updating交互式断层/水体定义/更新Interactive fault/aquifer properties defining/updating全交互式模拟Fully interactive simulation运行时间监测结果Run time monitor results动态重启Dynamic Restarts数据分析、解释及可视化Data analysis, interpretation, and visualization多窗口可视化环境用于空间数据的快速分析Visual environment with multiple linked widows for quick analysis of spatial data井特征与时间关系图Compact representation of well performance plots versus time敏感性分析选项Sensitivity analysis option复杂非均质性的解释(例如通道的几何形状)Interpretation of complex heterogeneities (e.g. channel geometry)多井模拟Multi-well modeling三维可视化到QC输入/输出3D visualization to QC inputs/outputs三维可视化来分析流动模式3D visualization to analyze flow patterns from the simulations泡状图来显示产量分布Bubble plots to show production distribution空间分布的历史拟合指标的可视化Visualization of spatially located history match performance3D和曲线分析图直接链接能力Direct link between 3D and line plotting analysis capabilities三维立体可视化3D stereoscopic visualization三维可视化的时间动画Time lapse Animation in 3D Stereo灵活的剪切面Flexible cutting plane3D物性探测显示功能3D probe with additional property list capabilities快捷的栅栏图Easy Fence diagrams不同性质的多窗口/视图Multiple Windows/Views for various propertiesA VI电影生成功能A VI Movie generation capabilities透明Transparency交互旋转及缩放Interactive Rotate and Zoom用户定义参数选择User defined preferences用户定义的函数用于额外的性质分析User defined functions for additional properties analysis讲稿风格图及打印Presentation style plots and printing等值线绘图能力Contour plotting capabilities井眼轨迹Well Trajectories流动向量Flow Vectors快捷键功能Shortcut hot keys计算性能及多平台Computation performance and multi-platform全隐式及自适应隐式解法Fully implicit and adaptive implicit formulation全隐式井Fully implicit wells稳定性和可靠性Stability and reliabilityWindows 98, NT, 2000, XPIBM, Sun, SG Simulators only32/64位版本32/64 bit versions 三十二位版本性能提高,并推出64位平台并行版本Parallel运行统计以及性能报告Run statistics and performance reporting支持及文献Support and documentation在线和搜索(标题、索引)帮助On-line and searchable (topic, index) help操作的浮动窗口描述Floating window description of operations流程向导以及内容敏感性专家分析Workflow wizards and context sensitive expert guidance 练习Tutorial用户指南User’s guide参考手册Reference manual用户可以与模拟器开发者沟通User access to simulator development staffBuilder 2005打开Builder 2005建立模型首先有”模型、单位、孔隙类型”的选择1、Simulator 模型Stars 热采2、Working units 单位SI国际Field油田Lab实验室MODSI 改进的SI(IMAX专用)点开Working units中Advanced高级按钮Current unit常用单位:Time时间Temperature温度Pressure压力Length长度Property volume 体积Permeability 渗透率Mass质量Molar mass摩尔质量Viscosity 粘度Energy 能量Well liquid volume 液体体积Well gas volume 气体体积Interfacial Tension 表面张力3、Porosity孔隙类型Single Porosity 单孔DUALPOR 双孔DUALPERM双渗MINC ?SUBDOMAIN子域进入Builder 2005后界面上有七个标签4、第一部分I/O control输入/输出控制Titles And Case ID 标题Run Time Dimensioning 运行时间计算Restart 重启Simulation Result Output 数模结果输出点开Simulation Result Output select(Select Variable for Simulation Results File)Oil Saturation (SO) 油饱和度Gas Saturation (SG) 气饱和度Water Saturation (SW) 水饱和度Temperature (TEMP) 温度Pressure (PRES) 压力Component Composition in gas phase (Y) 气相中组份Component Composition in oil phase (X) 油相中组份Component Composition in water phase (W) 水相的组份Component Composition in over all phase (Z) 混相的组分?Bubble point preeure (BPP) 泡点压力Over/underburden heat loss rate (OBHLOSS) 上、下盖层的热损失率Net heater rate (CCHLOSS) ?V olumetric heat capacity (HEATCAP) 热容V oid prosity (VPOROS) 绝对孔隙度?Fluid prosity (FPOROS) 有效孔隙度?Water viscosity (VISW) 水的粘度Viscosity (VISO) 油的粘度Gas viscosity (VISG) 气体粘度Water relative permeability (KRW)水相相对渗透率Oil relative permeability (KRO) 油相相对渗透率Gas relative permeability (KRG) 气相相对渗透率Water-oil capillary pressure (When using ^MODEL ^GASWATWER)(PCOW) 水油毛管压力?Oil-gas capillary pressure (PCOG) 油气毛管压力Water phase molar density (MOLDENW) 水相摩尔密度Oil phase molar density (MOLDENO) 油相摩尔密度Gas phase molar density (MOLDENG) 气相摩尔密度Water density (MASDENW) 水密度Oil density (MASDENO) 油密度Gas density (MASDENG) 气密度Water phase resistance factor (RFW) 水相阻力因子Oil phase resistance factor (RFO) 油相阻力因子Gas phase resistance fator (RFG) 气相阻力因子Relative perm interpolation value (KRINTER) 相对渗透率插值?Local interfacial tenion (IFT) 界面张力?Local capillary number (CAPN) 毛管数?Natural logarithm of IFT (LOGIFT) 界面张力的自然对数Natural logarithm of CAPN (LOGCAPN) 毛管数的自然对数Fluid enthalpy (FLUIDH) 流体热焓Depth to top of equivalent water column (WATERRHEAD) ?Net water influx to aquifer (AQWATCUM) 注入水层的水量?Rate of water influx to aquifer (AQWATRATE) 注入水层的注水速度? Net heat influx to aquifer (AQHEATCUM) 注入水层的热量Rate of heat influx to aquifer ?Thermal conductivity of formation (rockt fluids) 热传导?Subsidence 沉淀(per block and summed over layers)Mean effective stress 平均有效压力Mean total stress 平均总压力Critical gas saturation 临界气饱和度Connate gas saturation 原始气饱和度Residual oil saturation after gas flood (SORG) 气驱后剩余油饱和度Irreducible oil saturation soirg (gas-liquid table)(SOIRG) 残余油饱和度Component gas/water K value (Y/W)(KV ALYW) 气/水组份K值? Component gas/oil K value (X/W)(KV ALXW) 气/油组份K值? Component water/oil K value (W/X)(KV ALWX) 水/油组份K值? Connate water saturation swcon (SWCON) 原始含水饱和度Critical water saturation swcrit 临界水饱和度Residual water saturation after water flood 水驱后剩余油饱和度Irreducible oil saturation soirw (oil-water table)(SOIRW) 残余油饱和度Water relative permeability at soirw 水在SOIRW 下的相对渗透率Oil relative permeability at swcon (KROCW) 油在束缚水饱和度下的相对渗透率Gas relative permeability at swcon (KRGCW) 气相相对渗透率? Maximum water-oil capillary pressure 最大油水毛管力Maximum gas-oil capillary pressure 最大油气毛管力Component mass density in water phase (CMPDENW) 水相中组份的质量密度Component mass density in oil phase (CMPDENO) 油相中组份的质量密度Component viscosity in water phase 水相中组份的粘度Component viscosity in oil phase 油相中组份的粘度Component viscosity in gas phase 气相中组份的粘度I direction absolute permeability I方向绝对渗透率J direction absolute permeability J方向绝对渗透率K direction absolute permeability K 方向绝对渗透率Water phase mobility in I direction I 方向水的流度Oil phase mobility in I direction I 方向油的流度Gas phase mobility in I direction I 方向气的流度Total mobility in I direction I 方向总的流度Water phase fractional flow ?Oil phase fractional flow ?Gas phase fractional flow ?Component compensition of the key component in the nonline mixing of oil viscosity given by VSMIXCOMP (VISWCOM) ?Component compensition of the key component in the nonline mixing of water viscosity given by VSMIXCOMP (VISWCOM) ?Relative permeability set number map (KRSETN) 相对渗透率条数?Initialization region set number (*GRID only. once per run)(INSETN)原始区?Effective I-dir stress (X or R)(STRESI) I方向有效压力?Effective J-dir stress (Y or theta)(STRESJ) J方向有效压力?Effective K-dir stress (Z)(STRESK) K方向有效压力?Shear stress (Y-Z or R-Z)(STRESH) 剪切应力Maximum principle strain 最大主张力Minimum principle strain 最小主张力Biot constant (BIOT) ?Cohesion value (GCOHESION) 内聚值Hardening parameter 硬化凝固参数Poisson ratio (POISSON) ?Yielding stress 屈服应力Young elastic modulus (YOUNG) ?Steam quality 蒸汽干度,蒸汽质量(in-place, all aqueous component) Steam quality (flowing . component #) , *SPECIAL onlyVelocity vectors of oil water and gas at surface conditions 油气水在地面条件下的速度向量Flux vectors of oil、water and gas at surface condition 油气水在地面条件下的矢通量Velocity vectors of oil、water and gas at reservoir condition 油气水在油藏条件下的速度向量Flux vectors of oil、water and gas at reservoir condition油气水在油藏条件下的矢通量Displacement vector on each grid block (VDISPL) 每个网格块的位移向量Transmissibility multipliers in the direction upper face (TRMI)I方向传导乘数?Transmissibility multipliers in the J direction upper face (TRMJ)J方向传导乘数Transmissibility multipliers in the K direction upper face (TRMK) Transmissibility multipliers in the I direction lower face (TRLI)I方向传导乘数Transmissibility multipliers in the J direction lower face (TRLJ)J方向传导乘数Transmissibility multipliers in the K direction lower face (TRLK)K方向传导乘数Rate of increase of in-place term of energy balance (ENINPLRAT) ?Rate of increase of convective term of energy balance (ENCONVRAT)Rate of increase of reaction term of energy balance (ENREACRAT)Rate of increase of conductive term of energy balance (ENCONDRAT)Dynamic grid deviation for saturation (DYNGRDDEVS) 饱和度的动态网格偏差Dynamic grid deviation for global mole fraction (DYNGRDDEVZ)摩尔分数的动态网格偏差?Dynamic grid deviation for temperature 温度的动态网格偏差Dynamic grid deviation for gas mole fraction (DYNGRDDEVG)气体摩尔分数的动态网格偏差Dynamic grid deviation for oil mole fraction油摩尔分数的动态网格偏差Dynamic grid deviation for water mole fraction水摩尔分数的动态网格偏差Dynamic grid deviation for enthalpy热焓的动态网格偏差Bulk electrical conductivity in all three directions (ELCONDUCT)三个方向整体电的传导率Electrical potential (ELPOTENT) 电能Electrical heat dissipation rate 电的热损失率Electrical heat dissipation per volume 单位体积电的热损失率Cumulative electrical heat dissipation 累积电的热损失Bulk electrical conductivity in I directions I方向整体电的传导率Bulk electrical conductivity in J directions J 方向整体电的传导率Bulk electrical conductivity in K directions K方向整体电的传导率Current density 流体密度?Current vector plots 流体向量图Composition of key component used in the calculation of vap/liq K valuegiven by *KVKEYCOMP (VLKVCMP)Composition of key component used in the calculation of liq/liq K valuegiven by *KVKEYCOMP (LLKVCMP)Composition of key component used in nonlinear mixing of water and oilviscosity given by VSMIXCOMP (VISCCMP)Composition of key component used in the calculation of adsorbingcomponentComposition of key component used in the calculation of relativepermeability given by INTCOMP (RLPMCMP)?Component solid concentration (SOLCONC) 组分的固相含量?Component adsorbed 吸附的组分Text Output 文本输出Miscellaneous 混合第二部分Reservoir 油藏描述Greate grid 创建网格Cartesian 笛卡尔坐标,直角坐标Orthogonal Corner Point 直交的角点坐标Non- orthogonal Corner Point 非直交的角点坐标Radial (Cylindrical) 圆柱坐标Quick Pattern Grid 快速模式创建网格Edit grid 编辑网格Cartesian refined 精确的坐标Hybrid(混合) refined ?Remove refined 精确的移动Modify position 修改位置Split grid plane ?Combine layers 合并层Extract submodel 提取子模型Block Pinchout Thickness Setting 网格块尖灭厚度设置Fix grid block overlap 设置网格块地层超覆Fix Net-to-Gross ratio 设置净总比Reservoir settingsConvert to/edit fractured reservoir 转换/编辑裂缝油藏Reservoir and grid advanced options 油藏和网格高级选项Geological units 地质单位Specify Property 指定属性Grid Top 网格顶Grid Thickness 网格厚度Porosity 孔隙度Permeability I I方向渗透率Permeability J J方向渗透率Permeability K K方向渗透率Net pay 有效厚度Grid Bottom 网格底Grid Paydepth 网格中深NULL Blocks 无效块Oil Saturation 含油饱和度Pinchout Array ?Rel Perm Set Number 相渗曲线条数Temperature 温度Adsorption Type 吸附类型Block V ol/Area ModiferType 网格块体积/面积修改类型Bubble Point Pres(Oil) 油相泡点压力Bubble Point Pres(WARER) 水相泡点压力CMGL Temp Prop 1 ?CMGL Temp Prop 2CMGL Temp Prop 3CMGL Temp Prop 4CMGL Temp Prop 5CMGL Temp Prop 6Critical Water Saturation 临界水饱和度Deformation Rock Type 岩石的形变类型Fracture Close Ref Pres 裂缝关闭时的参考压力Fracture Open Ref Pres 裂缝开启时的参考压力Gas Connate Saturation 原始气饱和度Gas Dispersion Coef.I (OIL) 在油相中I方向上气的分散系数Gas Dispersion Coef.I (WATER) 在水相中I方向上气的分散系数Gas Dispersion Coef.J (OIL) 在油相中J方向上气的分散系数Gas Dispersion Coef.J (WATER) 在水相中J方向上气的分散系数Gas Dispersion Coef.K (OIL) 在油相中K方向上气的分散系数Gas Dispersion Coef.K (WATER) 在水相中K方向上气的分散系数Gas Effective Molecular Diffusion Coef .I (OIL) 在油相中I方向上气的有效分子扩散系数Gas Effective Molecular Diffusion Coef .I (WATER) 在水相中I方向上气的有效分子扩散系数Gas Effective Molecular Diffusion Coef .J (OIL) 在油相中J方向上气的有效分子扩散系数Gas Effective Molecular Diffusion Coef .J (WATER) 在水相中J方向上气的有效分子扩散系数Gas Effective Molecular Diffusion Coef .K (OIL) 在油相中K方向上气的有效分子扩散系数Gas Effective Molecular Diffusion Coef .K (WATER) 在水相中K方向气的有效分子扩散系数Gas Mole Fraction(OIL) 在油相中气体的摩尔分数Gas Mole Fraction(WATER) 在水相中气体的摩尔分数Gas Saturation 气相饱和度Heat Transfer Rate 热传导速度?I Dir Trans Mult at Max Pres Effect 在最大压力作用下I方向传导乘数I+ Dir Heat Transfer Coeff/Unit Area I+方向上单位面积导热系数I+J+ Dir Trans. Multiplier I+J+方向上传导乘数I+J- Dir Trans. Multiplier I+J-方向上传导乘数I+K+ Dir Trans. Multiplier I+K+方向上传导乘数I+K- Dir Trans. Multiplier I+K-方向上传导乘数I- Dir Heat Transfer Coeff/Unit Area I-方向上单位面积导热系数Implicit flag 隐含的标记?Initial solid Concentration(OIL) 油相中原始固相含量Initial solid Concentration(WATER) 水相中原始固相含量Initialization Set Number ?Irreducible Oil Sat残余油饱和度G-O ST?Irreducible Oil Sat残余油饱和度W-O ST ?Irreducible Oil Sat残余油饱和度G-W ST ?J Dir Trans Mult at Max Pres Effect 在最大压力作用下J方向传导乘数J+ Dir Heat Transfer Coeff/Unit Area J+方向上单位面积导热系数J- Dir Heat Transfer Coeff/Unit Area J-方向上单位面积导热系数K Dir Trans Mult at Max Pres Effect 在最大压力作用下K方向传导乘数K+ Dir Heat Transfer Coeff/Unit Area K+方向上单位面积导热系数K- Dir Heat Transfer Coeff/Unit Area K-方向上单位面积导热系数Krg at connate water ST 束缚水饱和度时的气相对渗透率?Kro at connate water ST 束缚水饱和度时的油相对渗透率?Krw at Irreducible Oil ST 残余油饱和度时的水相对渗透率?Krw at Residual Oil ST 剩余油饱和度时的水相对渗透率?Low Side Trans Multiplier I I方向底部传导乘数?Low Side Trans Multiplier J J方向底部传导乘数?Low Side Trans Multiplier K K方向底部传导乘数?Max Gas-oil Cap Pres STMax Water-oil Cap Pres STNet to Gross Ratio 净总比Oil Dispersion Coef.I(OIL) 在油相中I方向油分散系数Oil Dispersion Coef.I(WATER) 在水相中I方向油分散系数Oil dispersion coef J (OIL) 在油相中J方向油分散系数Oil dispersion coef J (WATER) 在水相中J方向油分散系数Oil dispersion coef K (OIL) 在油相中K 方向油分散系数Oil dispersion coef K (WATER) 在水相中K 方向油分散系数Oil effective molecular diffusion coef I (OIL) 油相中I方向油有效分子扩散系数Oil effective molecular diffusion coef I (WATER) 水相中I方向油有效分子扩散系数Oil effective molecular diffusion coef J (OIL) 油相中J方向油有效分子扩散系数Oil effective molecular diffusion coef J (WATER) 水相中J方向油有效分子扩散系数Oil effective molecular diffusion coef (OIL) 油相中K 方向油有效分子扩散系数Oil effective molecular diffusion coef K (WATER) 水相中K 方向油有效分子扩散系数Oil mole fraction (OIL) 油相中油摩尔分数Oil mole fraction (WATER) 水相中油摩尔分数Permeability multiplier I I方向渗透率乘数Permeability multiplier J J方向渗透率乘数Permeability multiplier K K方向渗透率乘数Pressure 压力Prop heat transfer coeff 导热系数Rel perm set number-vertical 垂向相对渗透率条数Residual gas saturation 剩余气饱和度Residual oil sat G-O ST?Residual water sat G-W STResidual water saturation剩余水饱和度Sector number for grid block 网格块分区数Temp set point for controller 温度控制点?Thermal / rock set num ?Trans multiplier I I方向传导乘数Trans multiplier J J方向传导乘数Trans multiplier K K方向传导乘数Viscosity type 粘度类型V olume modifiers ?Water connate saturation 束缚水饱和度Water dispersion coef I (OIL) 在油相中I方向水分散系数Water dispersion coef I (WATER) 在水相中I方向水分散系数Water dispersion coef J (OIL) 在油相中J方向水分散系数Water dispersion coef J (WATER) 在水相中J方向水分散系数Water dispersion coef K (OIL) 在油相中K方向水分散系数Water dispersion coef K (WATER) 在水相中K方向水分散系数Water effective molecular diffusion coef I (OIL) 油相中I方向水有效分子扩散系数Water effective molecular diffusion coef I (WATER) 水相中I方向水有效分子扩散系数Water effective molecular diffusion coef J (OIL) 油相中J方向水有效分子扩散系数Water effective molecular diffusion coef J (WATER) 水相中J方向水有效分子扩散系数Water effective molecular diffusion coef K (OIL) 油相中K 方向水有效分子扩散系数Water effective molecular diffusion coef K (WATER) 水相中K 方向水有效分子扩散系数Water mole fraction (OIL) 油相中水摩尔分数Water mole fraction (WATER) 水相中水摩尔分数Water saturation 水饱和度Wellbore block trans mult 井眼处网格传导乘数Calculate Property 计算属性Delete Properties 删除属性Set Transmissibility Multiplier Across Faults 设置横断层传导乘数Delete Fault Definitions 删除断层定义Create/Edit Sectors 创建/编辑分区Create/Edit Lease Planes 创建/编辑出租位置?Create/Edit Aquifers 创建/编辑水体Rock Compressibility 岩石压缩性Other Reservoir Properties 其他油藏属性Create/Edit Compaction/Dilation Regions 创建/编辑压缩/膨胀区Geostatistics 统计第三部分Components组分性质Import blackoil PVT 输入黑油PVTImport Winprop-generated model ?Launch Winprop to edit/generate model ?Process Wizard 处理向导?Add/Edit components 添加/编辑组分Pcrit 临界压力Tcrit 临界温度MW 分子量K values K值Densities 密度Liquid Compressibility 流体压缩性Thermal expansion coef 热膨胀系数Liquid viscosities 流体粘度输入粘温曲线Gas viscosities 气体粘度Enthalpies 热焓Reference conditions 参考条件Reactions 反应第四部分Rock-Fluid 岩石流体性质Rock Fluid Options 岩石流体选项Create/Edit Rock Types 创建/编辑岩石类型Rocktype Properties 岩石类型属性Relative Permeability Table 相对渗透率表输入相渗曲线Hysteresis Modelling 滞后模型Relative Permeability End Points 相对渗透率端点Interpolation Set Parameters 修改设置参数?Create/Edit Interpolation Sets创建/编辑修改设置?Diagnostic Plots 诊断图?第五部分Initial Conditions 初始条件第六部分Numerical 数值方法的控制第七部分Wells&Recurrent 井数据与循环数据。
CMG-STARS软件功能介绍及实例介绍
CMG-STARS软件功能介绍及实例介绍CMG-STARS热采、化学驱、冷采及其它先进开采⽅式数值模拟软件软件功能及国内外实例介绍加拿⼤计算机模拟软件集团(CMG)⽬录⼀、CMG总体介绍(以问答形式)3⼆、CMG-STARS软件功能介绍10(⼀)CMG-STARS化学驱模块数值模拟功能介绍101、聚合物驱功能及特点:102、凝胶功能及特点:12(⼆)CMG-STARS蒸汽辅助重⼒泄油模拟功能介绍13(三)CMG-STARS出砂冷采以及适度出砂模拟功能介绍15三、CMG-STARS软件国内外应⽤实例17(⼀)聚合物驱国内实例17(⼆)表⾯活性剂驱国内实例-华北油⽥淖50断块19(三)三元复合驱国外实例-北美海上油⽥20(四)凝胶调剖国内实例21(五)国外凝胶调剖实例1-奥地利leoben⼤学22(六)蒸汽辅助重⼒泄油(SAGD)实例-Conoco 22(7)稠油出砂冷采及适度出砂实例23(⼋)泡沫驱实例-挪威的SINTEF⽯油研究公司24(九)热⽔驱+注N2泡沫采油实例25(⼗)微⽣物采油实例27(⼗⼀)电磁加热稠油开采实例:28⼀、CMG总体介绍1.C MG 公司简介CMG公司(加拿⼤计算机模拟软件集团)是1977年在加拿⼤阿尔伯达省卡尔加⾥市成⽴的数模研究机构。
依靠在数模软件研究开发及应⽤⽅⾯的丰富经验并经过⼆⼗多年的成功拓展,从最初由政府资助的研究机构发展成为成功的上市公司,是全世界发展最快的⽯油数模软件开发公司。
公司总部设在加拿⼤阿尔伯达省卡尔加⾥,在伦敦、休斯敦、卡拉卡斯和北京设有分公司或办事处。
2.国际资质认证机构认证情况在技术测试⽅⾯,CMG在以往的SPE数值⽐较测试中,差不多参与了所有的测试,⽽且得到了良好的评价。
CMG公司旗下聚积了许多在国际⽯油数模领域极具影响⼒的技术专家,在每年全球⼤型的技术交流会(包括:SPE、CIM等地)上发表了⼤量有影响性的⽂章,在油藏数值模拟科技研究上⼀直保持着领先地位,提供了许多技术服务给国际数模界。
油藏数值模拟软件软件优缺点对比
2016年1月
主要内容
CMG、Eclipse、WorkBench、 VIP、SURE软件优缺点比较
CMG、Eclipse、VIP、WorkBench、SURE软件优缺点比较
➢CMG
CMG的前处理、图形与数据的交互功能,调参、计算等功能是一 流的。CMG的组分模型与热采模型很出名。该软件主要包括以下几个 模块:
CMG、Eclipse、VIP、WorkBench、SURE软件优缺点比较
➢Eclipse
Eclipse软件调参中BUG太多,应用起来比较麻烦,给操作者带来 很多不便。不过该软件的黑油模型公认是最好的,它的前后处理模型 是最好的,尤其加上建模软件petrel,功能比较强大。该软件主要包括 以下几个模块:
PVTi流体高压物性建模与分析
PVTi是基于状态方程和样品试验数据的组分建模与分析模块,成果输出给 ECLIPSE模拟器使用;
CMG、Eclipse、VIP、WorkBench、SURE软件优缺点比较
SCAL相渗和毛管力处理
SCAL是专业的岩心分析工具,对相渗和毛管力数据进行整理、校验、归类 和分析;
CMG、Eclipse、VIP、WorkBench、SURE软件优缺点比较
Eclipse300组分模拟器
Eclipse组分模拟器适用于凝析气藏、挥发性油藏、或注气等油气藏 开采过程的模拟。除了使用全组分模型模拟流体PVT外,与黑油模型完全 兼容;
CMG、Eclipse、VIP、WorkBench、SURE软件优缺点比较
• 实验室数据输入和质量控制 • 数据归一化、平均或内插 • 生成模拟所需的关键字 • 把实验室数据转换成ECLIPSE所需的格式 • 多相多级粗化(FloGeo) • 根据岩性对试验数据进行分类 • 端点值调整 • 按模型网格的岩性分配相应的试验数据 • 为用户提供了一个开放的界面和编程语言 • 3D显示模拟网格及其属性
数值模拟技术
• 多解性
同一指标的拟合不同的人
对参数理解程度的不同会 导致不同的处理。
错误的理解会导致错误的 拟合,而错误的拟合会导 致错误的开发决策。
三、如何理解数值模拟技术
• 复杂性
DH1-5-7井含水拟合曲线
含水
地震
地质 测井
0.8 0.7 0.6
计算
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
实际
钻井
判 断
四、如何做好数值模拟的应用
6、期望要合理
理解数值模拟技术内涵的关键
模拟模型
≌
实际油藏
领导!
模型没有考虑的问题就不可能期 望在研究中得到答案!深入了解 方法!
研究人员!
四、如何做好数值模拟的应用
7、对历史拟合的数据调节提出疑问
做好历史拟合必须遵循的准则 历史拟合过程不是一个唯一的过程!(艺术性) 一个“好”的历史拟合如果数据调节不合理也会得到差的 预测结果! 不要追求历史拟合结果的完美!要追求地质与物理现象的 合理性!
研究的基本原则 油藏
非常复杂 目标体 非常繁杂 研究过程
目标
解决问题、 减少成本
切忌自我把问题复杂化!
四、如何做好数值模拟的应用
3、了解不同部位之间的相互作用
做好研究的关键
层与层之间 块与块之间 油藏与油藏之间
是否存在相互作用? 怎样相互作用? 相互作用的后果是什么?
流体与流体之间
油藏与流体之间 驱动模式 连通性
模 型 描 述 的 粗 略
地层模型
储层模型
资料“点”与网 格“体”的关系 进行历史拟合基 本原因
构造模型
流体模型
三、如何理解数值模拟技术
REVEAL技术数值模拟.
塑性破裂
Stress path
剪切破裂
REVEAL的技术特色
特色之四:REVEAL具有全面的化学现象模拟功能
技术挑战
• 考虑储层所有相关的物理机化学现象 的全3D数值模型基础上,模拟筛选经 济可行的EOR开发策略。
解决方案
• 考虑岩石物理学的全油藏模拟; • 考虑温度, 盐度, 剪切, pH, 吸附等现
• 预测结果:从预测开始
累
至2014年6月4日,可以
维持25m3/d的产量生产,
日 产
产 油 (
此后产量将低于25m3/d;
油 (
)
预测至2014年12月31日,
累产油9485m3。
)
m3 m3/d
2014/6/4 2014/7/15 2014/9/30
新疆油田某水平井压裂产能评价
REVEAL研究实例—新疆油田某水平井压裂产能评价
QF (PF,w,FCD)
Leak-off
QL (PF-PM,A, Mob)
Propagation KIC= KI(w)
P
x,
z
4
G
1
1 R
wdA
裂缝宽度依赖于其尺寸、压力和应力
wc
4KIC 1
G
a 2
裂缝延展依赖于裂缝宽度
新疆油田某水平井压裂产能评价
REVEAL研究实例—新疆油田某水平井压裂产能评价
各种智能完井模式
• ICD 动态连接可以进行编辑
ICV注入控制及分层热力学裂缝模拟
– 压力降取决于产量、密度、粘度、分流量等。 • ICVs可以动态控制
顶层: ICV 控制
– 具有孔口模型用于控制分区域流量。
底层: 筛管
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过程向导帮助快速输入化学剂参数 CMOST帮助用户提高工作效率,节约大量时间
充分模拟各种机理
变分子量注聚 强大的相渗曲线内插功能(润湿性变化、组分浓度、毛管数、 粘弹性…) 非线性粘度计算 对流、扩散、弥散 复杂化学反应(各种降解、新物质的生成…) ……
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谢 谢!
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Eclipse→CMG模型转化实例
新疆某油田三元复合驱 Eclipse模型转成CMG-STARS模型
主要机理对比
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 项目 多种聚合物 相粘度计算 反应动力学特性 吸附滞留 渗透率下降 不可及孔隙体积 非牛顿特性 聚合物降解 界面张力 不同毛管数下有不同的残余油饱和度 表活剂在油水相的分配 组分弥散扩散 ECL × √ × √ √ √ √ × √ × × √ CMG √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
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同类产品比较与分析
4、完善的配套技术
STARS软件配有快捷、美观的前后处理软件,可以帮助油藏工程师迅速有效地建立复杂的油 藏数值模拟模型,及可视化地进行结果分析和输出。STARS软件可以模拟直角网格、角点网 格(正交或非正交)并可以进行局部加密。STARS支持多种地质建模软件的输出格式,例如 Petrel、RMS、GOCAD等,并能读入和输出通用的RESCUE 格式,和DSS及OFM动态管理 软件也可以直接连接。
2、广泛的模拟领域
STARS软件可以各种化学驱开发方式包括:聚合物驱、二元复合驱、三元复合驱、凝胶、 泡沫、微生物、低矿化度水驱等,同时还可模拟油藏压裂、酸化等增产作业效果。STARS 软件具有水驱模拟能力,用户可以在一个模型中模拟水驱及聚驱/复合驱等过程,中间不 需要转模型及中断运算。
3、全面的机理表征
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聚合物降解
界面张力
通过化学反应使聚合物变成水
输入界面张力表
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残余油饱和度
表活剂在油水相的分配 组分弥散扩散
根据组分浓度或毛管数进行相渗内插
可逆用相平衡常数,不可逆用化学反应 缺省考虑
CMG三元复合驱模拟能力
实验室及矿场规模的化学驱模拟 各种化学剂的任意组合 用Builder过程向导快速建立化学驱模型 注入流体的粘度和流度变化(变分子量注聚) 化学剂的吸附及渗透率降低 不可及孔隙体积 相渗曲线及润湿性变化(组分浓度、毛管数、粘弹性…) 组分相关的粘度计算(线性和非线性) 流体流变性模拟(剪切变稀、变稠) 对流、扩散、弥散 复杂化学反应(各种降解、新物质的生成…) ……
5、可靠的矿场验证
STARS软件在国内外多个化学驱矿场项目得到了应用和验证,例如壳牌、康菲、挪威石油 公司、委内瑞拉国家石油公司、马来西亚石油公司(Petronas)、印度石油公司(ONGC )、印尼的Medco公司、阿曼的OPT公司等众多大型石油公司均利用STARS软件进行了多 个化学驱数值模拟项目研究。据不完全统计,STARS目前在全世界商业化应用的热采及化 学驱数值模拟软件市场份额达到85%。
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Eclipse三元复合驱模型
含水率对比
8
CMG三元复合驱模型
累产油对比
9
CMG三元复合驱模型
累产气对比
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同类产品比较与分析
同类产品比较与分析
1、先进的模拟技术
STARS软件是目前世界上唯一包含灵活的组分模型、用户定义的化学反应动力学模型、 相平衡常数模型、全功能饱和度函数模型、灵活井模型以及地质力学模型的模拟器,用 户可以基于这些技术模拟各种化学驱过程。
CMG三元复合驱数值模拟
王建国 wangjianguo@
提
纲
1. 三元复合驱主要物化现象 2. Eclipse→CMG模型转化实例
3. 同类产品比较与分析
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三元复合驱主要物化现象
三元复合驱主要物化现象
序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 任意组分的定义 相粘度计算 反应动力学特性 吸附滞留 渗透率下降 不可及孔隙体积 非牛顿特性 模拟方法 根据需要定义多种组分 剪切、矿化度、线性混合、非线性混合 通过化学反应的阿尔纽斯公式 单组分吸附、竞争吸附 直接设置 直接设置 通过表格或相关式定义
6、优质的技术服务
CMG自身的服务团队将从北京(中国总部)、卡尔加里(加拿大总部)为油田用户提供各 层次的技术支持、国内及国外培训服务。
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CMG化学驱模拟的优势
矿场规模的模拟能力
网格节点可达百万以上 强大的数值计算能力,确保计算的稳定性 并行算法,确保计算的速度 快Fra bibliotek方便的前后处理工具